Оптоэлектронный метод бесконтактного создания численных образов протяженных трехмерных объектов для информационно-измерительных систем тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.16, кандидат физико-математических наук Никонов, Юрий Юрьевич

• Никонов, Юрий Юрьевич
• кандидат физико-математических наук
• 2003

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Никонов, Юрий Юрьевич

ВВЕДЕНИЕ.:.

1 МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ЛИНЕЙНЫХ ВЕЛИЧИН

1.1 Контактные методы измерения и контроля линейных величин.

1.2 Условно-контактные методы измерения и контроля линейных величин.

1.3 Бесконтактные методы измерения и контроля линейных fc величин.

1.4 Постановка задачи.

2 ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ БЕСКОНТАКТНОГО СОЗДАНИЯ ЧИСЛЕННЫХ ОБРАЗОВ ПРОТЯЖЕННЫХ ТРЕХМЕРНЫХ ОБЪЕКТОВ ДЛЯ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ.

2.1 Физические принципы оптоэлектронного метода бесконтактного создания численных образов трехмерных объектов.

2.2 Метрологическое обеспечение оптоэлектронного метода бесконтактного создания численных образов трехмерных объектов.

2.2.1 Влияние аберрационных искажений на создаваемый численный образ трехмерного объекта.

2.2.2 Влияние инструментальных погрешностей измерения угловых величин на создаваемый численный образ трехмерного объекта.

2.2.3 Влияние квантования распределения непрерывных физических величин на создаваемый численный образ трехмерного объекта.

2.3 Обоснование выбора источника освещения.

2.4 Метод создания численных образов протяженных трехмерных объектов.

2.5 Обоснование выбора оптимальной скорости проведения измерений.

2.6 Метод многопроекционного сканирования протяженных трехмерных объектов.

2.7 Компенсирование влияния технологических вибраций, действующих на исследуемый трехмерный объект при проведении измерений.

2.8 Метод проведения контроля качества изготовления трехмерных объектов при их транспортировке на открытой горизонтальной конвейерной ленте.

2.9 Выводы.

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДИКИ.

3.1 Универсальная экспериментальная установка для исследования принципов создания численных образов протяженных трехмерных объектов.

3.2 Методика управления перемещением границы зон различной освещенности.

3.3 Методика компенсирования аберрационных искажений в осветительной и регистрирующей системах.

3.4 Методика расчета трехмерных координат точек поверхности трехмерного объекта.

3.5 Методика создания численных образов протяженных трехмерных объектов.

3.6 Методика сопряжения элементов при многопроекционном сканировании протяженных трехмерных объектов.

3.7 Методика компенсирования влияния технологических вибраций, действующих на исследуемый трехмерный объект при проведении измерений.

3.8 Методика контроля качества изготовления трехмерных объектов при их транспортировке посредством открытой горизонтальной конвейерной ленты.

3.9 Выводы.

4 ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОПТОЭЛЕКТРОННОГО МЕТОДА БЕСКОНТАКТНОГО СОЗДАНИЯ ЧИСЛЕННЫХ ОБРАЗОВ ПРОТЯЖЕННЫХ ТРЕХМЕРНЫХ ОБЪЕКТОВ ДЛЯ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ

W СИСТЕМЫ. j' 4.1 Исследование зависимости оптоэлектронного метода бесконтактного создания численных образов протяженных трехмерных объектов от метрологических погрешностей.

4.2 Исследование зависимости точности создаваемого численного образа протяженного трехмерного объекта от выбора источника освещения.

4.3 Исследование процесса создания численных образов протяженных трехмерных объектов.

If 4.4 Исследование зависимости метода компенсирования от технологических вибраций на исследуемый трехмерный объект при проведении измерений.

4.5 Исследование возможностей контроля качества изготовления трехмерных объектов, транспортируемых посредством открытой горизонтальной конвейерной ленты.

4.6 Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оптоэлектронный метод бесконтактного создания численных образов протяженных трехмерных объектов для информационно-измерительных систем»

Анализ научно-технических публикаций показывает, что проблема создания численных образов трехмерных объектов чрезвычайно актуальна, прежде всего, из-за больших прикладных возможностей, открывающихся при работе с численными моделями реальных объектов. Например, информационно-измерительные системы создания численных образов трехмерных объектов используются при неразрушающих исследованиях и контроле различных линейных параметров, при проведении операций тиражирования и масштабирования, при изготовлении литьевых форм и штампов уже готовых образцов. [1 ]

Полученные численные образы также используются в активно развивающейся области применения вычислительных машин -компьютерном моделировании. Компьютерное моделирование позволяет воспроизводить на численных моделях физические процессы, подобные процессам происходящим в реальных условиях. С помощью моделирования можно построить адекватные расчетные модели, проверить эффективность расчетных конструкционных решений на стадии проектирования реальной конструкции. Наиболее наглядно преимущества компьютерного моделирования проявляются при исследовании сложных систем, численный анализ поведения которых связан с большими трудностями. Компьютерное моделирование позволяет осуществить выбор оптимальной конструкции сложной механической системы еще на ранних стадиях проектирования [2]

Важной особенностью информационно-измерительных систем создания численных образов трехмерных объектов является наличие в их составе блоков или подсистем, предназначенных для проведения измерений линейных размеров. Как отмечается в [3], на сегодняшний день доля измерений линейных размеров и перемещений в промышленности составляет 85-95% от числа всех контролируемых параметров, что наряду с бурным развитием производственных потребностей позволяет назвать исследования в области усовершенствования методов измерения и контроля линейных размеров реальных объектов актуальными. Не менее важным является использование информационно-измерительных систем измерения и контроля линейных размеров в научных экспериментах, например при контроле геометрии раскаленных объектов, при исследовании деформаций объектов в течение длительного времени и т.д.

К числу наиболее важных вопросов организации измерения линейных величин при создания численных образов трехмерных объектов в информационно-измерительных системах можно отнести [4,5]:

- повышение точности и увеличение быстродействия проводимых измерений;

- стабилизация характеристик, расширение диапазона изменений измеряемых величин;

- установление однозначности зависимости выходной величины от входной, определение абсолютных координат поверхности, регулировка смещения характеристики (смещение «нуля»);

- помехозащищенность информационно-измерительной системы, ее устойчивость к изменениям параметров внешней среды (температуры, влажности, вибрации и т.д.);

- упрощение процедуры юстировки, повышение надежности, упрощение конструкции, уменьшение габаритов и массы, унификация и взаимозаменяемость, уменьшение стоимости информационно-измерительной системы;

- обеспечение коммутации составных блоков информационно-измерительной системы с персональным компьютером.

На сегодняшний день все методы создания численных образов реальных объектов сводятся к определению пространственных координат ограниченного множества точек, лежащих на поверхности исследуемого объекта. Наиболее простыми, в техническом исполнении, способами определения координат точек поверхности реального объекта являются контактные методы, обладающие сравнительно невысокой скоростью измерений. Особый интерес представляет группа методов, реализующих бесконтактный сбор информации оптоэлектронными методиками, позволяющий увеличить скорость измерений. Следует отметить еще одно достоинство бесконтактных методов - отсутствие воздействия, приводящего к разрушению контролируемой поверхности. Дистанционность в бесконтактных методах позволяет проводить измерения не нарушая технологического процесса, что делает использование таких методов предпочтительным.

Проблема известных методов создания численных образов реальных объектов состоит в ограниченности диапазона линейных габаритов исследуемых объектов. Использование их применительно к протяженным трехмерным объектам сопровождается возрастанием погрешности измерений, и как следствие, уменьшением разрешающей способности создаваемого численного образа. Возникающие сложности при использовании известных методик создания численных образов трехмерных объектов в реальных условиях затрудняет их применении при проведении измерений вне лаборатории.

Таким образом, задача разработки оптоэлектронного метода бесконтактного создания численных образов протяженных трехмерных объектов для информационно-измерительных систем, способного в реальных условиях осуществлять сбор данных о пространственных координатах точек поверхности исследуемого объекта и обрабатывать входящие данные в реальном масштабе времени является актуальной.

Целью настоящей работы явилась разработка физических принципов и методов реализации бесконтактного способа создания численных образов протяженных трехмерных объектов для информационно-измерительных систем управления и контроля техническими и технологическими процессами.

На защиту выносятся следующие результаты, полученные впервые в настоящей работе:

1. Разработаны принципы организации и функционирования информационно-измерительной системы на основе 'оптоэлектронного метода теневого сканирования для бесконтактного создания численных образов протяженных трехмерных объектов. Показано, что применение метода создания численных образов протяженных трехмерных объектов позволяет повысить разрешающую способность восстанавливаемой численной модели без изменения параметров информационно-измерительной системы. Разработаны принципы устранения влияния на создаваемый численный образ поперечных низкочастотных технологических вибраций малой амплитуды, действующих на исследуемый объект во время измерений. Предложены и экспериментально опробованы методики проведения всего комплекса необходимых измерений.

2. Предложен и исследован метод компьютерной корректировки погрешностей восстанавливаемой числовой модели протяженного трехмерного объекта, возникающих в результате аберрационных искажений в используемых оптических системах. Теоретически и экспериментально показано, что при использовании простейшей линейной модели компенсирования можно свести погрешность, вызванную аберрационными искажениями, практически до теоретического предела.

3. Исследован и экспериментально апробирован процесс контроля формы трехмерных объектов при их транспортировке на открытой горизонтальной конвейерной ленте. Показано, что применение статистических методов контроля позволяет снизить время проверки без потери качества контроля.

Практическая ценность работы заключается в том, что представленные в работе исследования позволяют сформулировать принципы организации автоматизированной информационно-измерительной системы для создания совокупности координат точек поверхности протяженных тел. Полученные результаты могут быть использованы для разработки автоматизированных информационно-измерительных систем линейных измерений и контроля.

Основные результаты, полученные в диссертации, опубликованы в работах [87-89, 96,97,100,102,106,132-134], докладывались на следующих конференциях:

1. 3d International Students' Congress of Asia-Pacific Region Countries, Vladivostok, Russia, 1999.

2. Научно-техническая конференция «Молодёжь и научно-технический прогресс», г. Владивосток, 1999 г.

3. Научно-техническая конференция «Вологдинские чтения», Владивосток, 1999.

4. 13-я международная научная конференция «Математические методы в технике и технологиях ММТТ-2000», Санкт-Петербург, 2000.

5. International Conference "Photonics ODS'2000", Vinnitsa, Ukraine, 2000.

6. Г1 Asia-Pacific Conference on Fundamental Problems of Opto- and Microelectronics, Vladivostok, Russia, 2000.

7. Научно-техническая конференция «Вологдинские чтения», Владивосток, 2000.

8. Межвузовская научно-практическая конференция «Сахалинская молодежь и наука», Южно-Сахалинск, 2001.

9. Научно-техническая конференция «Вологдинские чтения», Владивосток, 2002.

10. 2nd Asia -Pacific Conference on Fundamental Problems of Opto- and Microelectronics, Vladivostok, Russia, 2002.

11. Межвузовская научно-практическая конференция «Сахалинская молодежь и наука», Южно-Сахалинск, 2003.

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и приложения. Общий объем диссертации составляет 170 страниц, включает 41 рисунок и список литературы из 134 наименований.

Заключение диссертации по теме «Информационно-измерительные и управляющие системы (по отраслям)», Никонов, Юрий Юрьевич

4.6 Выводы

В данной главе представлены результаты экспериментальных работ, проверяющих теоретические выводы главы 2 и разработанных методик, описанных в главе 3.

Показано, что разработанная экспериментальная установка и комплекс программных средств позволяют проводить весь комплекс измерительных и анализирующих процедур.

В ходе работы продемонстрировано, что приведенный оптоэлектронный метод бесконтактного создания численных образов протяженных трехмерных объектов позволяет проводить измерения объектов размерами 2x2x0.5 м, с точностью 0.25 мм в диапазоне измерений от 0.05 до 50 см. Показана работоспособность метода подавления технологических вибраций исследуемого объекта. Выявлено, что наиболее эффективно данный метод работает в низкочастотном (до 10 Гц) диапазоне. Представленные данные подтверждают, что применяемый оптоэлектронный метод бесконтактного восстановления формы протяженных трехмерных объектов позволяет определять параметры внешних механических вибраций. Продемонстрировано применение информационно-измерительной системы для проведение операции контроля качества изготовления трехмерных образцов при транспортировании их на горизонтальной конвейерной ленте открытого типа.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Как было отмечено ранее, контрольно-измерительные операции являются наиболее ответственными и трудоемкими при любых производственных процессах и научных экспериментах. Для их выполнения необходимы высоконадежные и удобные в эксплуатации технические средства восприятия, преобразования и передачи первичной информации о состоянии и свойствах контролируемых объектов с отображением ее в удобной для человека или системы управления форме.

Использование оптоэлектронных средств для организации подобных информационно-измерительных систем является наиболее предпочтительным благодаря следующим преимуществам: отсутствию контакта с исследуемым объектом, большой информационной емкостью и пропускной способностью, идеальностью гальванической развязки входа от выхода, широкой номенклатурой преобразуемых электрических и неэлектрических величин, простотой стыковки с ЭВМ и т.д. Однако подверженность известных аналогов организации подобных информационно-измерительных систем внешним факторам, например вибрации, уровню освещенности и т.д., в ряде случаев ограничивает их применение на практике.

Другой нерешенной проблемой является отсутствие информационно-измерительных систем, способных осуществлять сбор данных или контролировать размеры трехмерных объектов в широком диапазоне их габаритов.

Обозначенные проблемы требуют качественно нового подхода к принципам формирования измерительных систем и методам обработки их сигналов. Разработке указанных новых подходов и методов и посвящена настоящая работа. Ее основные результаты сводятся к следующему: 1. Разработаны и изучены физические принципы организации информационно-измерительной системы для бесконтактного создания численных образов трехмерных объектов на основе анализа вида границы зон различной освещенности, образовывающихся на их поверхности. Определены соотношения между параметрами информационно-измерительной системы, позволяющие оптимизировать процесс проведения измерений. Выявлена зависимость между разрешающей способностью регистрирующего устройства и максимальными габаритами исследуемого объекта. Описан класс объектов, численный образ которых может быть восстановлен проведением единственного сканирования при заданных условиях. Разработан и теоретически и экспериментально исследован оптоэлектронный метод бесконтактного создания численных образов протяженных трехмерных объектов, позволяющий увеличить разрешающую способность создаваемой модели относительно расчетной. Установлено, что применение данного метода для исследования объектов размерами 2x2x0.5 м позволяет увеличить разрешающую способность в 8 раз. Показаны пути применения оптоэлектронного метода бесконтактного создания численных образов протяженных трехмерных объектов для объектов с неограниченной площадью поверхности.

Разработан и экспериментально исследован метод компьютерной корректировки погрешностей создаваемого численного образа протяженного трехмерного объекта, возникающих в результате аберрационных искажений в используемых оптических системах. Показано, что применение этого метода позволяет приблизить погрешность измерения практически до теоретического предела. Разработан и экспериментально исследован метод подавления влияния технологических вибраций действующих на исследуемый объект во время проведения измерений. Установлено, что применение данного метода эффективно при низкочастотных (до 10 Гц) технологических вибрациях. Теоретически показана возможность определения параметров поперечных вибраций исследуемого объекта с помощью предлагаемого оптоэлектронного метода бесконтактного создания численных образов протяженных трехмерных объектов. Установлено, что погрешность определения частоты и амплитуды низкочастотных технологических вибраций не превышает 3 %, от уровня измеряемой величины.

5. Показано, что информационно-измерительная система, построенная на основе оптоэлектронного метода бесконтактного создания численных образов протяженных трехмерных объектов, имеет возможность встраивания в технологический цикл, не нарушая при этом его целостности. Продемонстрировано применение информационно-измерительной системы для метрологического контроля линейных параметров качества производства трехмерных объектов в процессе их транспортировки посредством горизонтальной конвейерной ленты открытого типа.

Проведенные в диссертационной работе исследования позволяют предложить принципы организации информационно-измерительных комплексов, предназначенных для бесконтактного создания численных образов протяженных трехмерных объектов и для создания систем осуществляющих процедуру неразрушающего контроля и диагностики.

В заключении хочу выразить глубокую благодарность и искреннюю признательность своему научному руководителю член-корреспонденту РАН, д.ф.-м.н., профессору, Заслуженному деятелю науки РФ Кульчину Юрию Николаевичу за его неоценимую помощь в подготовке материалов диссертационной работы, советы и рекомендации по постановке и проведению экспериментов и обсуждение полученных результатов.

Также хочу выразить благодарность к.ф.-м.н., доценту кафедры физики СахГУ Васильеву Владимиру Павловичу, ст. преп. кафедры физики СахГУ Полей Илье Александровичу, а также коллективу лаборатории ОптоэлектроникЯ ДВГТУ, особенно д.ф.-м.н., проф. Витрику Олегу

Борисовичу, к.ф.-м.н., доценту Каменеву Олегу Тимуровичу, к.ф.-м.н., ст. преп. Ромашко Роману Владимировичу за обсуждение научных результатов и за помощь в подготовке и проведении экспериментов.

Выражаю благодарность своей супруге Никоновой Юлии за понимание, терпение и поддержку.

158

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Никонов, Юрий Юрьевич, 2003 год

1. Кривенков В.В. Автоматический контроль и проверка преобразователей угловых и линейных величин. Л: Машиностроение. Л-кое отд-е, 1986. - 246 с.

2. Бурдун Г.Д., Марков Б.Н. Основы метрологии. М.: Издательство стандартов, 1975

3. Фирсов В.Г., Застрогин Ю.Ф., Кулебякин А.З. Автоматизированные приборы диагностики и испытаний. М: Машиностроение. 1995. - 282 с.

4. Авах Ю.А. Универсальные машины автоматического контроля. М: Энергия. 1976.- 145 с.

5. Кучин А.А., Обрадович К.А. Оптические приборы для измерения шероховатости поверхности Л: Машиностроение. Л-кое отд-е. 1981. -197 стр.

6. Средства измерений допущенные к выпуску в обращение в СССР. -М:Издательство стандартов. 1991 -253 с.

7. Исследования в области измерений геометрических параметров поверхности (Сборник научных трудов ВНИИ метрологической службы, под ред. Лукьянова И .А.). М: ВНИИМС, 1985. - 87 с.

8. Исследования в области линейных и угловых измерений (Сборник научных трудов, под ред. Витушина Л.Ф.). Л: Энергоатомиздат. 1988. - 64 с.

9. Кулагин С.В. Гоменюк А.С. Дикарев В.Н. и др. Оптико-механические приборы, 2-е издание. М: Машиностроение. 1984. - 350 с.

10. Крупп Н.Я. Оптико-механические измерительные приборы. Л: Машгиз, Л-кое отд-е, 1962. - 276 с.

11. Исследования в области измерений геометрических величин, под ред. Эйдтнова В.Я. М: Издательство стандартов. 1981. - 94 с.

12. Сорочки!i Б.М. Автоматизация измерений и контроля размеров деталей, Ленинг рад: Машиностроение 1990 - 365 стр.

13. Войтоловский В.Н. Федотов В.Н. Организация технического контроля на промышленных предприятиях. М: Издательство стандартов, 1983. - 214 с.

14. Оптимизация производственных процессов и технический контроль в машиностроении и приборостроении, под ред. Беспалова К.И. Львов: Выща школа, 1987.- 82 с.

15. Бугров А.В. Высокоточные емкостные преобразователи и приборы контроля качества. -М: Машиностроение. 1982. -95 с.

16. Кострицкий В.Г. Кузьмин А.И. Контрольно-измерительные инструменты и приборы в машиностроении. Киев: Техшка, 1986. - 134 с.

17. Комитет стандартизации и метрологии СССР. Средства измерений допущенные к выпускув обращение в СССР. М: Издательство стандартов, 1991.-253 с.

18. Боднер В.А., Алферов А.В. Измерительные приборы (в 2 томах). М: Издательство стандартов. 1986. - 390 (223) с.

19. А вдул о в A.I1. Контроль и оценка округлостей деталей машин. -М:Издательство стандартов. 1974. 175 е.

20. Андрущук В.В. Цифровые системы измерения, параметров движения механизмов в приборостроении. Санкт-Петербург: Политехника. 1992. - 236 с.

21. Макарин B.C. Средства неразрушающего контроля отливок. М: Высшая школа, 1988.-70 с.

22. Горбатов А.А., Рудашевский Г.Е. Акустические методы измерения расстояний и управления. 2-е издание. М: Энергоиздат, 1981. - 207 с.

23. Ермолов И.Н. Останин Ю.Я. Методы и средства неразрушающего контроля качества. М: Высшая школа. 1988. - 367 с.

24. Дзенис В.В. Применение ультразвуковых преобразователей с точечным контактом для неразрушающего контроля. Рига: Зинатне. 1987. - 263 с.

25. Королев М.В. Безэталонные ультразвуковые толщинометры. М: Машиностроение. 1985.- 81 с.

26. Чабанов В.Е. Лазерный ультразвуковой контроль материалов. Л: Издательство ЛГУ, 1986. - 230 с.

27. Гельфанд М.Е. Калошин В.М., Ходоров Г.Н. Радиоизотопные приборы и их применение в промышленности. М: Энергоатомиздат, 1986. - 219 с.

28. Бунк З.А. и д.р. Радиоизотопные рентгенофлуоресцентные толщинометры покрытий. М: Атомиздат, 1979. - 84 с.

29. Цидулко Ф.В. Точность пневматического контроля линейных размеров. М: Издательство стандартов, 1976. - 155 с.

30. Головин В.В. Аналоговые пневматические устройства. М: Машиностроение, 1980,- 160 с.

31. Ефремова Т.К. и др. Пневматические комплексы технических средств автоматизации. М: Машиностроение. 1987. - 279 с.

32. Прусенко B.C. Пневматические системы автоматического регулирования технологических процессов. М: Машиностроение. 1987. - 358 с.

33. Афанасьев В.А. Оптические измерения. 3-е издание. М: Высшая школа, 1981. -229 с.

34. Креопалова Г.В. и др. Оптические измерения. М: Машиностроение. 1987. -263 с.

35. Волосов Д.С. Цивкин М.В. Теория и расчет светооптических систем проекционных приборо. М: Искусство. 1960. - 526 с.

36. Кошохов Н.Е. Плют А.А. Марков П.И. Оптоэлектронные контрольно-измерительные устройства. М: Энергоатомиздат. 1985. - 152 с.

37. Коваленко B.C. Применение лазеров в машиностроении. Киев: Выща школа. 1988,- 160 с.

38. Коронкевич В.П. Ханов В.А. Современные лазерные интерферометры. -Новосибирск: Наука. 1985.- 181 с.

39. Скоков И.В. Многолучевые интерферометры в измерительной технике. М: Машиностроение, 1989. -255 с.

40. Dresel Т., Brinkmann S. et al. Testing of rod objects by grazing incidence interferometry//J. Opt. Soc. Am. A.- 1998. v.15.-№11. - p.2921-2928.

41. Lewandowski J. and other Triangulation with simultaneous recording of reference and object fringes // Proc. SPIE. v.2065. - p. 211-218.

42. Fernando D. Carvalho and others A laser triangulation technique for textured surface shape analysis in industrial applications // Proc. SPIE. -v.2354. p. 159-169.

43. Klicker J. A very compact two-dimensional triangulation-based scanning system for robot vision// Proc. SPIE. 1992. - v. 1822. - p.217-227.

44. Wieland P., Tiziani H.J. Computer synchronized 3D-triangulation-ssensor for robot vision// Proc. SPIE.- 1992,-v. 1822. -p.188-199.

45. Терегулов Н.Г., Соколов Б.К. Лазерные технологии на машиностроительном заводе. Уфа: АН Республики Башкортостан, 1993. - 263 с.

46. Коваленко B.C., Котляров В.П., Дятел В.II. Применение лазеров в машиностроении. Киев: Выща школа, 1988. - 160 с.

47. Кёбнер Г. Эберхардт Г. и др. Промышленное применение лазеров, пер. с анг. под ред. Зуева И.В. Л: Машиностроение, 1988. -279 с.

48. Застрогип Ю.Ф., Застрогин О.Ю., Кулебякин А.з. Лазерные приборы вибрационного контроля и точного позиционнирования. М: Машиностроение. 1995.- 314 с.

49. Оптико-электронные приборы для контроля линейных и угловых размеров. -М: МДНТП. 1981.- 134 с.

50. Оптико-физические методы неразрушающего контроля и технической диагностики в машиностроении и приборостроении. М: ВНИИОФИ, 1991. -74 с.

51. Голографические методы в науке и технике (Сборник научных трудов АН СССР, физико-технический институт им А.Ф.Иоффе). -Л: ФТИ. 1990. 237 с.

52. Горбатюк С.Н. Майоров А.В., Супьян В.Я. Цифровой фазовый оптоэлектронный контроль формы поверхности // Тезисы докладов Всесоюзной конференции, часть 2. Томск: Радио и связь. 1989. - 182 с.

53. Ключников А.С. Радиооптика и голография. Минск: Университетское, 1989. -223 с.

54. Априль Ж., Арсено А. и д.р. Оптическая голография, 2 т. перевод с анг. под ред. Гуревича С.Б. М: Мир. 1982. - 735 с.

55. Давыдов А.Е., Гуляев С.Н. и др. Голография и ее применение Чебоксары: ЧГУ. 1985.

56. Применение методов голографии в науке и технике (сборник научных трудов АН СССР). Л: ФТИ, 1987. - 143 с.

57. Шуман В., Дюба М. Анализ деформаций непрозрачных объектов методом голографической интерферометрии, перевод с анг. под ред. Буту сова М.М. Л: Машиностроение, JI-кое отд-е. 1983. - 190 с.

58. S.Toyooka. Н. Nishida, J.Takezaki Automatic analysis of holographic and shcarographic fringes to measure flexural strains in plates // Optical engineering. -1989. -Vol.28, №1. -p.55-60.

59. Методы и устройства радио- и акустической голографии (Сборник науч трудов АН СССР, под ред. Бахрах Л.Д.). Л: Наука. Л-кое отд-е, 1983.- 126 с.

60. Казачок А.Г. Голографические методы исследования в экспериментальной механике. М: Машиностроение. 1984. - 175 с.

61. Малиинский В.Д., Бегларян В.Х., Дубницкий Л.Г. Испытание аппаратуры и средств измерений на воздействие внешних факторов. М: Машиностроение, 1993.- 573 с.

62. Островский Ю.И. Щепинков В.П., Яковлев В.В. Голографические интерференционные методы измерения деформаций. -М: Наука. 1988. -246 с.

63. Рэди Дж. Промышленные применения лазеров. М: Мир. 1981. - 638 с.

64. Дунин-Барковский. Карташова Измерения и анализ шероховатости, волнистости и некруглости поверхности. М: Машиностроение. 197-8. - 231 с.

65. Голубь Б.И. Кеткович А.А. Сканирующие оптико-электронные системы лазерного контроля и диагностики. М:Моск. Ин-т радиотехн. электроники и автоматики, 1988. - 78 с.

66. Дюков В.Г. Кудеяров Ю.А. Растровая оптическая микроскопия. М: Наука, 1992.-208 с.

67. Jung-Taek Oh, Sang-Yoon Lee. Seung-Woo Kim Scanning projection grating Moire topography // Proc. SPIE. 2000. - Vol.3958, -p.46-50.

68. M.Pawlowski. M.Kujawinska. M.Wegiel Monitoring and measurement of moment of object by fringe projection method // Proc. SPIE. 2000. - Vol. 3958. - p.116-124.

69. Старк Г., Алмейда С.П., Индебету Г. Применение методов фурье-оптики. М: Радио и связь. 1988. - 534 с.163

70. Xian-Yu Su Complex object profilometry and its application for medicine // Optical methods in biomedical and environmental sciences. 1994. - OWLS III. - p. 67-70.

71. J.Li, Xian-Yu Su, Lu-Rong Guo Improved Fourier transform profilometry for the automatic measurement of three-dimensional object shapes // Optical engineering. -1990. V.29. -p.1439-1444.

72. R.Sitnik, M.Kujawinska Opto-numerical methods of data acquisition for computer graphics and animation systems // Proc. SP1E. 2000. - Vol.3958. - p.36-42.

73. W.Chen, H.Yang, X.Su, S.Tan Error caused by sampling in Fourier transform profilometry // Optical engineering. 1999. - V.38(6). - p.1029-1034.

74. F.Xu, H.Liu, G.Wang, B.A.Alford Comparison of adaptive linear interpolation andconventional linear interpolation for digital radiography systems // Journal of Electronic Imaging. 2000. - V.9. - p.22-31.

75. Nouri T. Three-fimensional scanner based on fringle projection // Optical engineering. 1995.-v.34. - p.1961-1963.

76. Torreao J. Fernandes J. Matching photometric-stereo images // J. Opt. Soc. Am. A.i1998. v. 15. - №12. - p.2966-2975.

77. G.Marcu Error diffusion algorithm with output position constraints for homogeneous highlight and shadow dot distribution // Journal of Electronic Imaging. 2000.j Vol.90), -p.46-51.

78. G.Sansoni, R.Rodella. M. Carocci. V.Carbone Machine vision: Optical digitization offree-form, complex surfaces using the projection of structured light //

79. Optics&Photonics News. 2000. - February. - p.23-29

80. Horn B.K., Brooks M.J. Shape from shading // Cambrige MIT Press. 1989. -p.53-87.

81. Langer M.S., Zucker S.W. Shape-from-shading on a cloudy day // J. Opt. Soc. Am. A.- 1994. -№11. p.467-478.

82. Ying-li Tian. H.T.Tsui. S.Y.Yenung. Songde Ma Shape from shading for multiple light sources // J. Opt. Soc. Am. 1999. - V. 16. - p.36-52.

83. Ileuchi K. Determing surface orientations of specualar surfaces by using the j photometric stereo // IEEE Trans. Pattern. Anal. Mach.Intell. 1981. - PAMI-6. -| p.661-669.

84. Tian Y.I., Tsui Ы.Т. Shape recovery from a color image for non-Lambertian surface // J. Opt. Soc. Am. 1997. - A 14. - p.397-404.

85. Современные метрологические проблемы физико-технических измерений, под ред. Коробова В.К. М: Издательство стандартов, 1988. - 320 с.

86. Дунин-Барковский И.В. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. М: Издательство стандартов, 1987. - 349 с.

87. Nikonov Yu. Yu. Reconstructing profile of 3-D object by projection-shadow method // Proc. of 3d International Students' Congress of the Asia-Pasific Region Countries, Vladivostok. 1999. - v.2. - pp. 163-164.

88. Никонов Ю.Ю., Кульчин Ю.Н. Трехмерное моделирование реальных тел // материалы конференции «Молодежь и научно-технический прогресс», Владивосток. 2000 - том 1. - стр. 219-220.

89. Кульчин Ю.Н. Васильев В.П. Никонов Ю.Ю. Бесконтактный метод трехмерного моделирования поверхности объектов // Труды ДВГТУ, Владивосток. 2000,-№125. - стр. 125-127.

90. Buchdahl II. Spherical aberration coefficients of the second kind // J. Opt. Soc. Am. A. 1996. -v,13.-№5.-p.l 114-1116.

91. Bociort F. Chromatic paraxial aberration coefficients for radial gradient-index lenses Hi. Opt. Soc. Am. A. 1996. - v. 13. - №6. - p. 1277-1284.

92. Пагаев Г.В. Киселев Н.Г. Оптические юстировочные задачи. J1: Машиностроение, Jl-кое огд-е. 2-е издание, 1989. - 259 с.

93. Unsbo P. Geometrical theory of imaging and aberration correction in optical phase conjugation with an arbitrary frequency shift // J. Opt. Soc. Am. A. 1996. - v.13. -№1. - p. 104-111.

94. Artal P. Marcos S. Navarro R. et al. Odd aberrations and double-pass measurements of retinal image duality//.!. Opt. Soc. Am. A. 1995. - v.12. - №2. - p.195-201.

95. Методы физических измерений, отв. ред. проф. Р.И.Солоухин. Новосибирск: Наука (сибирское отделение), 1975. - 292 стр.

96. Кульчин Ю.Н., Васильев В.П., Никонов Ю.Ю. Оптоэлектронный метод реконструкции реальных поверхностей // 13-я международная научная конференция «Математические методы в технике и технологиях». Санкт-Петербург. 2000,- стр. 109-110.

97. Kulchin Yu.N., Vasilicv V.P., Nikonov Yu.Yu. The projection-shadow method of noncontact reconstructing a relief of 3-D object // International Conference on Optoelectron ic Information Technologies, Vinnitsa, Ukraine.—2000.

98. Грановский В. А., Сирая Т.Н. Методы обработки экспериментальных данных при измерениях. Л: Энергоатомиздат, Л-кое отд-е, 1990. - 287 с.

99. Борн М. Вольф Э. Основы оптики. М: Наука, 1973 - 720 с

100. Kulchin Yu.N. Vasiliev V.P., Nikonov Yu.Yu. Projection shadow method of noncontact reconstruction of the relief of a 3D object // Proc. SPIE. 2001. -vol.4513, -p. 159-164.

101. Guillaume M. Melon P., Refregier P., Maximum-likelihood estimation of an astronomical image from a sequence at low photon levels// J. Opt. Soc. Am. A. -1998. v.l5. -№11. - p.2841-2848.

102. Кульчин Ю.Н., Васильев В.П., Никонов Ю.Ю. Оптоэлектронный метод бесконтактного восстановления профиля поверхности трехмерных объектов больших размеров // Измерительная техника. 2003. - №3. - С.7-10.

103. Корн Г. Корн Т., Справочник по математике. М:Наука, 1978. - 832 с.

104. Бронштейн И.11., Семендяев К.А., Справочник по математике. М'.Наука, 1986. - 544 с.

105. Pritt М. Structure and motion from orthographic views // J. Opt. Soc. Am. A. -1996.-v.l 3,-№5,-p.916-921.

106. Долотов В.Г. Дискретное отображение непрерывных сигналов. М:МЭИ, 1976.- 84 с.

107. Kulchin Yu.N. Vasiliev V.P., Nikonov Yu.Yu. Reconstructing surface profile of 3D objects under vibration // Pacific Science Review. 2003. - Vol.4. - p.89-92.

108. Молчанов А.А. Шарадкин A.M. Дискретизация информационных сигналов. -Киев: Вьпца школа, 1991. 157 с.

109. Генкин В.Л., Ерош И.Л. Москалев Э.С. Системы распознавания автоматизированных производств. Л:Машиностроение, 1988. - 244 с.

110. ПО. Васильев В.И. Проблемы обучения распознавания образов: принципы, алгоритмы, реализация. Киев: Вьпца школа. 1989. - 61 с.

111. Sjoberg H., Goudail F., Refrcgier P. Optimal algorithms for target location in nonhomogeneous binary images images // J. Opt. Soc. Am. A. 1998. - v.15. -№12. - p.2976-2985.

112. Fazlollahi A., Javidi D. Error probability of an optimum receiver designed for nonoverlapping target and scene noise // J. Opt. Soc. Am. A. 1997. - v. 14. - №5. - p.1024-1032.

113. Катыс Г.П. Восприятие и анализ оптической информации автоматической системы. М: Машиностроение, 1986. - 414 с.

114. Бухалев В.А. Распознавание, оценивание и управление в системах со случайной скачкообразной структурой. М: Наука, 1996. - 287 с.

115. Ту Д., Гонсалес Р. Принципы распознавания образов (пер. под. ред.Журавлева В.М.). М:Мир, 1978.-411 с.

116. Lenz R., Homma К. Constructing iterative matching algorithms with use of Lie theory: three-dimensional orientation example // J. Opt. Soc. Am. A. 1997. - v. 14. -№8. - p.1734-1741.

117. Javidi В., Wang J. Optimum filter for detecting a target in multiplicative noise and additive noise //J. Opt. Soc. Am. A. 1997. - v. 14. - №4. - p.836-844.

118. Барабаш Ю.А. Коллективные статистические решения при распознавании. -М:Радио и связь, 1983. 224 с.

119. Simarmata Т., Schulz Т., Statistical analysis for coherent optical-imaging systems with registration errors // J. Opt. Soc. Am. A. 1997. - v.14. - №7. - p. 1439-1447

120. Чернов В.Г. Устройства ввода-вывода аналоговой информации для цифровых систем сбора и обработки данных. М: Машиностроение. 1988. - 184 с.

121. Карамзин Ю.Н. Сухоруков А.П. Трофимов В.А. Математическое моделирование в нелинейной оптике. М: Издательство Московского университета. 1989. - 154 с.

122. Яншин В.В. Анализ и обработка изображений: принципы и алгоритмы. М: Машиностроение. 1995. - 1 12 с.

123. Гончарский А.В., Кочиков И.В. Матвиенко А.Н. Реконструктивная обработка и аншшз изображений в задачах вычислительной диагностики. М: Издательство Московского университета. 1993. - 140 с.

124. Заварыкин В.М., Житомирский В.Г., Лапчик М.П. Численные методы. М: 11росвещение, 1991. - 176 с.

125. Марчук Г.И. Методы вычислительной математики. М: Наука, 1989. - 608 с.

126. Фомин А.Ф. Новоселов О.Н. Победонацев К.А. Чернышев Ю.Н. Цифровые информационно-измерительные системы. М: Энергоатомиздат, 1996. - 448 с.

127. Ярославский Л.П. Цифровая обработка сигналов в оптике и голографии. Введение в цифровую оптику. М: Радио и связь. 1987. - 295 с.

128. Крот A.M., Минервина Е.Б. Быстрые алгоритмы и программы цифровой спектральной обработки сигналов и изображений. Минск:Навука i тэхнжа, 1995.-408 с.

129. Дьяконов В.П. Справочник по алгоритмам и программам на языке бейсик для персональных ЭВМ. М:Наука. 1989. - 240 с.

130. Jong-Ho Choi Shape decomposition-based morphological coding of grayscale image// Pacific science review. 1999. - Vol.1, -p.51-54.

131. Abu-Naser A. Galatsanos N. Wernick M. Object recognition based on impulse restoration with use of the expectation-maximization algorithm // J. Opt. Soc. Am. A. 1998.-v.l5.-№9. -p.2327-2340

132. Кульчин Ю.Н. Васильев В.П., Никонов Ю.Ю. Оптимальные условия применения проекционно-теневого метода // материалы конференции «Вологдинские чтения», Владивосток 2000. - стр.61-62.

133. Kulchin Yu.N. Vasiliev V.P. Nikonov Yu.Yu. The projection-shadow method of non-contact reconstructing a relief of 3-D object // Proc. of First Asia-Pacific Conference «Fundamental problems of opto- and microelectronics», Vladivostok. -2000.-p. 86-90.

134. Проректор по научной работе1. Утверждаю

135. Директор ООО «ПАТП-5» Михалицин В.Е.2003 г. « -j 6003 г.1. Акт внедрения ^^^^^оптоэлектронного метода бесконтактного создания численных образов протяженныхтрехмерных объектов

136. От ООО «ПАТП-5» механик Попов С.В.1. G31. УТВЕРЖДАЮ»-первый.проректор ДВГТУ * " профессор1. Б.Я.Карастелев2003 г.1. АКТо внедрении результатов диссертационной работы Никонова Ю.Ю.

137. Настоящим актом подтверждается, что при проведении научно-исследовательскихработ российско-американского учебно-производственного центра передовых технологий ДВГТУ внедрены следующие результаты работы Никонова Ю.Ю.:

138. Разработан алгоритм калибровки оптических устройств, входящих в состав измерительного комплекса, позволяющий свести погрешности создания численного образа, вызванные аберрационными искажениями сигнального изображения, к теоретическому уровню.

139. Итоги внедрения показали, что предложенная информационно-измерительная система на основе оптоэлектронного метода является перспективной для создания систем измерения и контроля линейных параметров поверхности объектов.

140. Васильев Владимир Павлович директор ФИГ СахГУ, к.ф.-м.н., доцент, председатель :омиссии

141. Ельченинова Ольга Николаевна заведующий кафедрой физики института естественных !аук СахГУ, член комиссии

142. Положения, разработки и научно-практические рекомендации кандидатской шссертации использованы при организации лабораторного практикума по разделу 1Эптика» в курсе «Общая физика».

143. Практическое внедрение научных результатов по теме диссертации осуществлялось 1иконовым Ю.Ю. под научным руководством д.ф.-м.н., профессора Кульчина Ю.Н.1редседатель комиссии1. В. П. Васильевлен комиссиилен комиссии1. О. Н. Ельченинова1. М. А. Смирнова